安培力公式,
电流元I1dι 对相距γ12的另一电流元I2dι 的
作用力df12为:μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12)df12 = ── ───────────4π γ123
电流元I1dι 对相距γ12的另一电流元I2dι 的作用力df12为:
式中dι1.dι2的方向都是电流的方向;γ12是从I1dι 指向I2dι 的
径矢。
安培定律可分为两部分。其一是
电流元Idι(即上述I1dι )在γ(即上述γ12)处产生的磁场为
通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、
长为L的直导线。在
匀强磁场B中受到的
安培力大小为:F=ILBsin(I,B),其中(I,B)为电流方向与磁场方向间的夹角。安培力的方向由
左手定则判定。对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力,可把电流分解为许多段
电流元I△L,每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场,受的安培力为△F=I△L·Bsin(I,B),把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。 应该注意,当电流方向与磁场方向相同或相反时,即(I,B)=0或p时,电流不受
磁场力作用。当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大为F=BIL。
安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受
洛伦兹力的合力。磁场对运动电荷有力的作用,这是从实验中得到的结论。同样,当电荷的
运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力作用,也是从
实验观察中得知的。当电流方向与磁场平行时,电荷的定向移动方向也与磁场方向平行,所受洛伦兹力为零,它们的合力
安培力也为零。